摘要：通过实验和分子动力学(MD）模拟研究了应力、温度及其耦合场对α和β弛豫的影响。发现温度场激活了更多的β弛豫位点，而长时间的应力导致了大量局域原子团簇的聚集和连接，甚至激活了α弛豫。耦合场综合了应力场和温度场的特征，导致α松弛和β弛豫的明显分裂。该工作为Mg中α

导读

通过实验和分子动力学(MD）模拟研究了应力、温度及其耦合场对α和β弛豫的影响。发现温度场激活了更多的β弛豫位点，而长时间的应力导致了大量局域原子团簇的聚集和连接，甚至激活了α弛豫。耦合场综合了应力场和温度场的特征，导致α松弛和β弛豫的明显分裂。该工作为Mg中α和β弛豫的单模调控提供了有用的见解。

金属玻璃(MGs)具有多种动态弛豫模式，其中α和β弛豫是两种典型模式。金属玻璃的年轻化通常是指结构弛豫总焓的增加。然而，单一弛豫模式的控制机制以及不同弛豫模式对总焓的贡献程度仍不清楚。

青海大学研究人员通过实验与分子动力学模拟的手段，研究了弹性应力场、温度场及应力-温度耦合场对α和β弛豫的影响。该工作分别以芯轴缠绕、低温热循环（CTC）与二者结合的方法来实现弹性应力场、温度场以及应力-温度耦合场。发现温度场的作用在于激活更多的β弛豫位点，而长时间应力加载会导致大量局部原子簇的聚集和连接，甚至会激活α弛豫。而应力-温度力热耦合场综合了弹性应力场和温度场的特征。同时，应力-温度耦合场还导致了α弛豫和β弛豫的明显分裂。该工作为研究金属玻璃中α和β弛豫的单模式调节提供了有用的见解。相关论文以题“Rejuvenation of La-based metallic glass by controlling different modes of relaxation”发表在《Scripta Materialia》上。

该工作得到了青海省自然科学基金面上项目（2023-ZJ-937M）的支持。论文的第一作者为杨一凡，通讯作者为时博副教授。

弹性应力场、温度场及应力-温度耦合场均导致了La基金属玻璃的年轻化，但α弛豫和β弛豫的贡献不同。该研究为调节金属玻璃不同弛豫模式提供了独特的视角。

图1 缠绕、CTC及二者耦合处理的实验示意图

图2 (a)为 淬火态（SR）、应力场处理（SRW）、温度场处理（SRC）和耦合场处理（SRWC）样品的 DSC 曲线；(b) DSC曲线拟合方法示意图；(c)不同样品的总焓（ΔHrel）、α 弛豫焓（ΔHα）和 β弛豫焓（ΔHβ）。

图3 处理后的构型相对于初始构型的原子重排情况：(a)-(c) 为整体视图，(d)-(f) 为一半模型体积的侧视图。(a)和(d)代表CTC处理；(b)和(e)代表弹性应力处理；(c)和(f)代表耦合处理。(g) 发生非仿射重排原子的比例变化。(h) 不同样品的势能 ΔEp。

图4 CTC处理后，初始构型（a）和弹性加载构型（b）的原子重排情况。(c)：(a) 和 (b) 图中相应两个过程的示意图。

图5 (a) (SRW-SR) 和 (SRC-SR) 的 ΔCp曲线。(b) SRW和SRC样品的归一化损耗模量 E''/Eu。(c) 三种处理方法引起的原子重排示意图。

免责声明：本文原创自期刊正式发表论文，仅供学术交流，数据和图片来源于所属出版物，如有侵权请联系删除。

来源：特铸杂志